주기적 경계 조건(PBC) 하에서 전기정적 임베딩 양자역학/분자역학(QM/MM) 방법을 적용하면, QM 수준에서 처리되는 단편을 MM 수준에서 원자 수준의 정전기 환경에 대한 기술과 결합하여 응집상 반응성을 성공적으로 설명할 수 있다. 제1원리 ab initio QM 방법의 계산 비용은 위상 공간 샘플링을 제한하여, 자유에너지와 같은 통계량에 영향을 미친다. 여기서는 GAMESS-US 양자 패키지 내의 반경험적 밀도범함수 기반 타이트바인딩(semi-empirical density-functional based tight-binding, DFTB) 방법을 기반으로 하고 Tinker와 연동한 PBC-적응형 QM/MM 모델의 구현을 기술한다. 또한 PLUMED 플러그인과의 새로 개발된 인터페이스에서 제공하는 자유에너지 방법을 활용한다. 구현의 범용성은 용액에서 서로 다른 세 가지 계열의 반응에 대한 자유에너지 프로파일 예측을 통해 입증된다. 전반적으로 DFTB/MM을 사용함으로써, 실험 데이터 또는 고수준 ab initio 시뮬레이션과 관련하여 적어도 질적으로 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

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